Χρονοβιολογία
[1],
Είναι ένας Επιστημονικός Κλάδος της Βιολογίας.
Ωστόσο, συνήθως, τα "πορίσματα" της Χρονοβιολογία βρίσκονται στην περιοχή της Παρεπιστήμης.
Εισαγωγή[]
Οι ειδικοί στη χρονοβιολογία μελετούν κατά πόσο ο ρυθμός των εσωτερικών ωρολογίων επηρεάζει την υγεία ενός οργανισμού. Όταν αυτά απορρυθμίζονται προκαλείται ασθένεια.
Ιστορία[]
Τον 4ο αιώνα π.Χ. ο Μέγας Αλέξανδρος παρατήρησε πως τα άνθη κάποιων φυτών άνοιγαν στη διάρκεια της ημέρας και έκλειναν τη νύκτα, γεγονός που τον είχε εντυπωσιάσει.
Ο Σουηδός ταξινομιστής Κάρολος Λινναίος (1707-1779) φύτεψε διάφορες ποικιλίες λουλουδιών που άνοιγαν και έκλειναν στη διάρκεια του 24ώρου και κατάφερε έτσι να υπολογίζει τον χρόνο.
Βιορρυθμοί[]
Τις τελευταίες δεκαετίες, η Χρονοβιολογία, η επιστήμη που μελετά τους βιορρυθμούς που ελέγχουν κάθε βιολογική λειτουργία, έχει σημειώσει θεαματική πρόοδο.
Ο Άντονι Ντίεθ Νογκέρα, καθηγητής Φυσιολογίας, υπεύθυνος του Τμήματος Χρονοβιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης στην Ισπανία και γραμματέας του Ευρωπαϊκού Κέντρου Χρονοβιολογίας, σημειώνει τα εξής: «Υπάρχουν ενδείξεις σύμφωνα με τις οποίες όλα τα έμβια όντα διαθέτουν τους δικούς τους εσωτερικούς Βιορρυθμούς».
Οι Βιορρυθμοί των περισσότερων οργανισμών συνδέονται με την εξελικτική προσαρμογή τους στο περιβάλλον και είναι θεμελιώδεις για την επιβίωση των ειδών. Επιτρέπουν το συγχρονισμό τους με την εναλλαγή ημέρας - νύκτας, την πρόσληψη τροφής και ελέγχουν την εγρήγορση του οργανισμού για δραστηριότητες όπως η θήρα ή η άμυνα.
Σε ό,τι αφορά το ανθρώπινο είδος, οι βιολογικοί ρυθμοί του επιτρέπουν να αξιοποιήσει στο μέγιστο φυσικές πηγές ενέργειας, όπως την ηλιακή, ενώ ελέγχουν και τη θερμοκρασία του σώματος.
Κάθε άτομο διαθέτει το προσωπικό του εσωτερικό ωρολόγιο, για αυτό και οι άνθρωποι χαρακτηρίζονται ως πρωινοί και βραδυνοί τύποι. «Αν μάθουμε περισσότερα σχετικά με το προσωπικό βιολογικό ωρολόγιο, θα είμαστε σε θέση να αυξήσουμε τις επιδόσεις μας, την παραγωγικότητά μας και να μειώσουμε τα ποσοστά των τροχαίων ή βιομηχανικών ατυχημάτων», τονίζει ο Γιάννης Μπαδογιαννάκης.
Κυτταρικά βιοχρονόμετρα[]
Σήμερα, χάρη στις μελέτες Ελβετών ερευνητών του Τμήματος Μοριακής Βιολογίας του Πανεπιστημίου της Γενεύης, γνωρίζουμε πως κάθε κύτταρο του σώματός μας διαθέτει το ένα "κυτταρικό βιοχρονόμετρο". Για παράδειγμα, οι ρυθμοί των φυτών ακολουθούν τον κύκλο φωτός - σκότους. Τα φύλλα τους στρέφονται προς το φως, χάρη σε μια σειρά από φωτοευαίσθητα κύτταρα που διαθέτουν. Το βιο-ωρολόγιο ως βιολογικός μηχανισμός που ελέγχει τα πάντα συναντάται κατ’ αποκλειστικότητα στα σπονδυλωτά.
Στα θηλαστικά, και γενικά σε όλα τα ζώα που διαθέτουν Νευρικό Σύστημα, τον αντίστοιχο ρόλο παίζει μια μικροσκοπική περιοχή στον εγκέφαλο. Καλύπτει μόλις ένα χιλιοστόμετρο του υποθαλάμου και αποκαλείται Υπερχιασματικός Πυρήνας. Αποτελείται από 10.000 νευρώνες και είναι ευαίσθητος σε εξωτερικά ερεθίσματα. Αυτός ο πυρήνας εκπέμπει μηνύματα που συγχρονίζουν τα υπόλοιπα «ωρολόγια» του οργανισμού.
Το κεντρικό βιοχρονόμετρο[]
Το 1972, οι Αμερικανοί ερευνητές Ρόμπερτ Μουρ και Ίρβινγκ Ζούκερ απέδειξαν, μέσω πειραμάτων σε ποντίκια, πως οποιαδήποτε φθορά στον υπερχιασματικό πυρήνα επηρεάζει τους βιολογικούς ρυθμούς.
Βλάβες στην συγκεκριμένη περιοχή του υποθαλάμου συνδέονται με διαταραχές
- στη διατροφή,
- τη θερμοκρασία του σώματος,
- την ερωτική επιθυμία,
- τον ύπνο ή
- την απελευθέρωση ορμονών.
Το 1984 παρατηρήθηκε πως η επέμβαση στην περιοχή του υποθαλάμου και η εμφύτευση υπερχιασματικού πυρήνα στον εγκέφαλο των ποντικιών επέτρεψε στα ζώα να «επανακτήσουν το χαμένο χρόνο». Μέσα σε μία με τρεις εβδομάδες επανεμφανίστηκαν οι φυσιολογικοί ρυθμοί του οργανισμού του δότη. Επιπλέον παρατηρήθηκε πως η εμφύτευση ενός υγιούς υπερχιασματικού πυρήνα σε ένα ηλικιωμένο ζώο αρκούσε για να το αναζωογονήσει.
Παρ’ όλο που προς το παρόν αυτό το φαινόμενο δεν έχει ερμηνευτεί επιστημονικά, κάποιοι ερευνητές αποδίδουν τη βελτίωση των βιολογικών ρυθμών στην παρουσία συγκεκριμένων μορίων στο εμφύτευμα.
Μελατονίνη[]
Τα τελευταία έτη οι επιστήμονες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο σε ό,τι αφορά στη μελέτη των γονιδίων του βιολογικού χρονομέτρου.
Ήδη έχουν εντοπίσει δώδεκα τμήματα στον έλικα του DNA που συνδέονται με τη λειτουργία του υπερχιασματικού πυρήνα και που, κατά συνέπεια, επηρεάζουν το βιολογικό χρονόμετρο.
Κάποια από αυτά τα γονίδια εντοπίζονται στο έντερο, στο συκώτι, στο νεφρό και στον πνεύμονα, ενισχύοντας τη θεωρία της ύπαρξης βιοχρονομέτρων σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού.
Παρ’ όλο που έχουν τη δυνατότητα να πάλλονται, τους είναι απαραίτητο κάποιο άλλο όργανο ώστε να τους δίνει το ρυθμό. Και είναι η περιοχή του υποθαλάμου που διευθύνει την ορχήστρα. Όταν τα κύτταρα λάβουν το σήμα της πάλλονται στον ήχο που τους υποδεικνύει ο μαέστρος.
Η περιοχή του υποθαλάμου λαμβάνει τα σήματα των νευρωνικών κυττάρων και διοχετεύει την πληροφορία στο υπόλοιπο σώμα, ενεργοποιώντας και άλλες περιοχές του εγκεφάλου.
- Στη διάρκεια της ημέρας το ερέθισμα του φωτός ενεργοποιεί τον υπερχιασματικό πυρήνα, που διακόπτει την απελευθέρωση μελατονίνης, της ορμόνης του ύπνου.
- Τη νύκτα η έλλειψη φωτός επιτρέπει στην επίφυση του εγκεφάλου να επιτελέσει ανεμπόδιστη το έργο της, που έγκειται στην απελευθέρωση αυτής της ορμόνης. Καθώς αυξάνονται τα επίπεδα της μελατονίνης στο αίμα, εισερχόμαστε σε μια κατάσταση υπνηλίας μέχρι που τελικά αποκοιμόμαστε.
Ο οργανισμός μας βρίσκεται σε εγρήγορση όταν υπάρχει φως, ωστόσο κάποιες φορές ξεχνάμε τη σχέση μας με το χρόνο. Για παράδειγμα, έχουμε συνηθίσει να παίρνουμε φάρμακα σε δοσολογίες, συγκεκριμένες ώρες την ημέρα. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει παρατηρηθεί πως η λήψη φαρμάκων ή τοξικών ουσιών, ανάλογα με τις οδηγίες χορήγησής τους, επιδρά με διαφορετικό τρόπο σε κάθε οργανισμό.
Ήδη περί το 1980 μια επιστημονική έρευνα αποδείκνυε πως η χορήγηση κορτικοειδών για την καταπολέμηση του άσθματος τη νύκτα έχει αποτελεσματικότερη επίδραση στον οργανισμό των ασθενών.
Σήμερα είναι γνωστό πως κάποιοι ασθενείς που υποφέρουν από υπόταση πρέπει να παίρνουν τα φάρμακά τους τη νύκτα, προκειμένου να αποφύγουν την ανακοπή ή κάποιο εγκεφαλικό επεισόδιο τις πρωινές ώρες.
Χρονοθεραπεία[]
Επιπλέον γνωρίζουμε πως η αντιπηκτική ουσία ηπαρίνη έχει μεγαλύτερη επίδραση τη νύκτα και πως οι κρίσεις άσθματος είναι πιο συχνές και πιο σοβαρές τις πρωινές ώρες. Οι ειδικοί, λαμβάνοντας υπ' όψη τα παραπάνω δεδομένα, επιχειρούν να εξασφαλίσουν την καλύτερη δυνατή ανταπόκριση του οργανισμού στα φάρμακα, μέσω της λεγόμενης χρονοθεραπείας: η δοσολογία ορίζεται με βάση τα χαρακτηριστικά της αγωγής και των βιορυθμών του ασθενή, ώστε η λήψη φαρμάκων να γίνεται την καταλληλότερη χρονική στιγμή.
Η εφαρμογή της χρονοθεραπείας γίνεται με στόχο η θεραπευτική αγωγή να συγχρονισθεί με τους φυσιολογικούς ρυθμούς παραγωγής ορμονών. Επίσης, λαμβάνονται υπόψη και άλλες παράμετροι, όπως η Αρτηριακή Πίεση και η θερμοκρασία του σώματος στη διάρκεια του 24ώρου.
Χρονοθεραπεία και Καρκίνος[]
Πρόσφατες έρευνες για την αντιμετώπιση του καρκίνου δείχνουν πως η χρονοθεραπεία μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της φαρμακευτικής αγωγής και να επιταχύνει την αποκατάσταση των ασθενών. Για παράδειγμα, ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα στην εφαρμογή της χημειοθεραπείας αποτελεί το γεγονός πως πλήττει τόσο τους κακοήθεις όγκους όσο και κάποια υγιή κύτταρα που διαιρούνται.
Το ζητούμενο είναι να προσδιοριστεί η χρονική στιγμή κατά την οποία τα υγιή κύτταρα είναι λιγότερο ευαίσθητα. Η αγωγή πρέπει να χορηγηθεί όταν οι ρυθμοί του φυσιολογικού κυτταρικού πολλαπλασιασμού είναι πιο αργοί. Κάτι που δεν είναι ανέφικτο: αν μετρήσουμε τη θερμοκρασία του ιστού του κακοήθους όγκου στο μαστό μιας γυναίκας και τη συγκρίνουμε με την αντίστοιχη των φυσιολογικών κυττάρων, διαπιστώνουμε πως κάποιες χρονικές στιγμές δεν παρατηρούνται διαφοροποιήσεις.
Αντίθετα, άλλες στιγμές, η θερμοκρασία του κακοήθους όγκου είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη συγκριτικά με την αντίστοιχη των υγιών κυττάρων. Έτσι, δημιουργούμε ένα γράφημα του προσωπικού βιορυθμού της ασθενούς και είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε ποια ημέρα και ποια ώρα ο όγκος αγγίζει την υψηλότερη θερμοκρασία και ο υγιής ιστός τη χαμηλότερη.
Αυτή είναι η καταλληλότερη στιγμή για να υποβληθεί η ασθενής σε χημειοθεραπεία, επειδή τότε η κακοήθης μάζα είναι πιο ευάλωτη στην επίθεση των τοξικών ουσιών. Επιπλέον, τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή μπορούν να χορηγηθούν μεγαλύτερες δόσεις αυτών των ουσιών, χωρίς να επιβαρυνθεί ο υγιής ιστός. Έτσι επιτυγχάνεται μεγαλύτερη συρρίκνωση του όγκου.
Φωτοθεραπεία[]
Κατά καιρούς έχουν γίνει διάφορα πειράματα με στόχο να αποκαλυφθούν τα μυστικά της λειτουργίας του βιολογικού ρολογιού μας. Σύμφωνα με μία αμφιλεγόμενη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, οι συγγραφείς υποστήριξαν πως είχαν εντοπίσει κάποια κύτταρα ικανά να ενεργοποιούν συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου όταν λαμβάνουν ερεθίσματα από το φως.
Σύμφωνα με τους ισχυρισμούς τους, υπάρχει η δυνατότητα να ρυθμιστεί το βιολογικό χρονόμετρο του ανθρώπινου οργανισμού με το φωτισμό των κατάλληλων ζωνών στο σώμα μας. Συγκεκριμένα, υποστήριξαν πως αυτές οι περιοχές βρίσκονται σε σημεία του δέρματός μας. Επιπλέον, σκέφτηκαν να κατασκευάσουν συσκευές που θα φώτιζαν αυτές τις περιοχές στη διάρκεια ενός αεροπορικού ταξιδιού. Με αυτόν τον τρόπο υποστήριξαν πως θα περιόριζαν τα συμπτώματα του τζετλάγκ που οφείλονται στη διαφορά ώρας.
Βιοχρονόμετρο και Ασθένειες[]
Κάποιες φορές, όμως, το βιοχρονόμετρο απορρυθμίζεται. Αν οι εσωτερικοί ρυθμοί αποσυντονιστούν, προκαλούν διάφορες παθήσεις.
Μεταξύ αυτών
Επιπλέον, κάποιες νευρολογικές παθήσεις συνδέονται με το φαινόμενο της υπερδιέγερσης του κεντρικού βιοχρονομέτρου που ελέγχεται από τον εγκέφαλο.
Οι παθήσεις που συνδέονται με τους εσωτερικούς ρυθμούς χωρίζονται σε δύο κατηγορίες.
Οι εξωγενείς προέρχονται από εξωγενείς παράγοντες που προκαλούν σύγχυση του βιοχρονομέτρου, ενώ οι ενδογενείς οφείλονται σε ενδογενείς δυσλειτουργίες.
Στην πρώτη κατηγορία εντάσσονται οι διαταραχές του τζετλάγκ. Πολλοί από τους ανθρώπους που εργάζονται νύκτα ή που ταξιδεύουν συχνά εμφανίζουν παρόμοια συμπτώματα.
Οι ενδογενείς διαταραχές οφείλονται στο γεγονός πως το φως δεν γίνεται καλά αντιληπτό από τους αισθητήρες και το σώμα δεν συγχρονίζεται. Τα άτομα που υποφέρουν από τέτοιου είδους διαταραχές δεν έχουν την αίσθηση του χρόνου και κοιμούνται οποτεδήποτε. Για παράδειγμα, κάποια άτομα υποφέρουν από αϋπνίες και δεν τους παίρνει ο ύπνος πριν τις πρώτες πρωινές ώρες. Επιπλέον, αντιμετωπίζουν μεγάλη δυσκολία όταν πρέπει να αφυπνισθούν για να μεταβούν στη εργασία ή στο μάθημα. Αυτή η διαταραχή συνήθως αντιμετωπίζεται με χορήγηση μελατονίνης.
Προοπτικές[]
«Στο μέλλον, θα είμαστε σε θέση να προστατεύσουμε πιο αποτελεσματικά τον οργανισμό μας από διαταραχές που οφείλονται στην απορρύθμιση των βιοχρονομέτρων.
Ακόμα και η συμπεριφορά μπορεί να βελτιωθεί, αν λάβουμε υπ' όψη τους βιολογικούς ρυθμούς.
Ο χρόνος συμβάλλει αποφασιστικά στη διαμόρφωση της ανθρώπινης συμπεριφοράς. Αντιδράσεις που δεν δικαιολογούνται συχνά οφείλονται στην διαφορετική χρονική αντίδραση των βιολογικών ωρολογίων του κάθε ατόμου», επισημαίνει ο Γ. Μπαδογιαννάκης.
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
Βιβλιογραφία[]
Ιστογραφία[]
- Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
- Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
- [www.focusmag.gr/articles/view-article.rx?oid=386919 focusmag.gr]
- [ ]
 Κίνδυνοι Χρήσης
|
|---|
|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)